EP2284141A1 - Method and device for the manufacture of coal particles enriched with minerals - Google Patents
Method and device for the manufacture of coal particles enriched with minerals Download PDFInfo
- Publication number
- EP2284141A1 EP2284141A1 EP20090167724 EP09167724A EP2284141A1 EP 2284141 A1 EP2284141 A1 EP 2284141A1 EP 20090167724 EP20090167724 EP 20090167724 EP 09167724 A EP09167724 A EP 09167724A EP 2284141 A1 EP2284141 A1 EP 2284141A1
- Authority
- EP
- European Patent Office
- Prior art keywords
- coal
- biogas plant
- minerals
- coal particles
- particles
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Withdrawn
Links
Images
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C05—FERTILISERS; MANUFACTURE THEREOF
- C05F—ORGANIC FERTILISERS NOT COVERED BY SUBCLASSES C05B, C05C, e.g. FERTILISERS FROM WASTE OR REFUSE
- C05F5/00—Fertilisers from distillery wastes, molasses, vinasses, sugar plant or similar wastes or residues, e.g. from waste originating from industrial processing of raw material of agricultural origin or derived products thereof
- C05F5/006—Waste from chemical processing of material, e.g. diestillation, roasting, cooking
- C05F5/008—Waste from biochemical processing of material, e.g. fermentation, breweries
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C05—FERTILISERS; MANUFACTURE THEREOF
- C05F—ORGANIC FERTILISERS NOT COVERED BY SUBCLASSES C05B, C05C, e.g. FERTILISERS FROM WASTE OR REFUSE
- C05F17/00—Preparation of fertilisers characterised by biological or biochemical treatment steps, e.g. composting or fermentation
- C05F17/10—Addition or removal of substances other than water or air to or from the material during the treatment
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C05—FERTILISERS; MANUFACTURE THEREOF
- C05G—MIXTURES OF FERTILISERS COVERED INDIVIDUALLY BY DIFFERENT SUBCLASSES OF CLASS C05; MIXTURES OF ONE OR MORE FERTILISERS WITH MATERIALS NOT HAVING A SPECIFIC FERTILISING ACTIVITY, e.g. PESTICIDES, SOIL-CONDITIONERS, WETTING AGENTS; FERTILISERS CHARACTERISED BY THEIR FORM
- C05G5/00—Fertilisers characterised by their form
- C05G5/30—Layered or coated, e.g. dust-preventing coatings
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C05—FERTILISERS; MANUFACTURE THEREOF
- C05G—MIXTURES OF FERTILISERS COVERED INDIVIDUALLY BY DIFFERENT SUBCLASSES OF CLASS C05; MIXTURES OF ONE OR MORE FERTILISERS WITH MATERIALS NOT HAVING A SPECIFIC FERTILISING ACTIVITY, e.g. PESTICIDES, SOIL-CONDITIONERS, WETTING AGENTS; FERTILISERS CHARACTERISED BY THEIR FORM
- C05G5/00—Fertilisers characterised by their form
- C05G5/40—Fertilisers incorporated into a matrix
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02A—TECHNOLOGIES FOR ADAPTATION TO CLIMATE CHANGE
- Y02A40/00—Adaptation technologies in agriculture, forestry, livestock or agroalimentary production
- Y02A40/10—Adaptation technologies in agriculture, forestry, livestock or agroalimentary production in agriculture
- Y02A40/20—Fertilizers of biological origin, e.g. guano or fertilizers made from animal corpses
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E50/00—Technologies for the production of fuel of non-fossil origin
- Y02E50/30—Fuel from waste, e.g. synthetic alcohol or diesel
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
- Y02P20/00—Technologies relating to chemical industry
- Y02P20/10—Process efficiency
- Y02P20/129—Energy recovery, e.g. by cogeneration, H2recovery or pressure recovery turbines
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
- Y02P20/00—Technologies relating to chemical industry
- Y02P20/141—Feedstock
- Y02P20/145—Feedstock the feedstock being materials of biological origin
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02W—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO WASTEWATER TREATMENT OR WASTE MANAGEMENT
- Y02W30/00—Technologies for solid waste management
- Y02W30/40—Bio-organic fraction processing; Production of fertilisers from the organic fraction of waste or refuse
Definitions
- the present invention relates to a method and apparatus for producing mineral-enriched carbon particles and to the use of the mineral-enriched coal.
- the WO 2008/138637 describes a method and apparatus for hydrothermal carbonization (HTC) of biomass with an HTC plant.
- HTC hydrothermal carbonization
- EP-A-1 970 431 describes an apparatus and a method for hydrothermal carbonization of biomass.
- WO-A-2008/095589 describes the hydrothermal carbonization of biomass
- DE-A-102007062811 discloses produced from biomass materials and / or fuels and in the DE-U-202008012419 a device for the treatment of biomass is claimed.
- Pyrolysis processes are also known in the art. So will in the DE-A-102005030096 an energy conversion system for solid biomass described.
- the DE-A-3531605 discloses a reactor for treating organic matter and methods for obtaining a plurality of intermediate and final products from these compositions. Method and device for storing and recovering bioenergy is used in the DE-A-3048320 discloses and finally describes the DE-A-3048320 a method and apparatus for the combined production of high quality pyrolysis oils, biochar and generator gas from organic feedstocks.
- WO-A-2000/037394 For example, a process is known in which an organic fertilizer of humic character is produced from brown coal by oxidizing and ammonifying treatment.
- WO-A-2009/021528 describes a fermentative process for the production of humus- and nutrient-rich and water-storing clay soil substrates using pyrogenic carbon.
- the object of the invention is to provide an economically efficient method by means of which coal particles are produced which have complete or at least substantial saturation of the sorption capacity and which are loaded with fertilizer-active minerals.
- Another object of the present invention is an apparatus for performing the method according to claim 11.
- Another object of the present invention is a mineral loaded coal for use as Soil improvers or for the incorporation of coal particles into agricultural soils for fertilization purposes.
- the object is achieved by a method for the production of enriched with minerals coal particles, loading coal particles with minerals from a biogas plant.
- Particularly preferred is a process in which the coal is produced essentially from the organic residues of the biogas plant.
- the present invention also provides an apparatus for carrying out the method according to the invention, comprising a substantially cylindrical vessel which is divided by a sieve into two sub-vessels arranged one above the other, the sub-vessel below the sieve for receiving the liquid phase is and has at least one supply for fluids and the sub-vessel above the screen for receiving the carbon particles is provided and having at least one feed for the carbon particles and at least one feed for fluids.
- a device which has a screw conveyor for the discharge of the carbon particles or that has a stirring device for mixing the suspension of the carbon particles.
- Particularly preferred is a device which has gas-tight locks for the input and output of the coal.
- a further subject of the present invention is coal loaded with minerals, obtainable by a process according to the invention, for use as a soil conditioner or for the introduction of coal particles into agricultural soils for fertilization purposes.
- the object is thus achieved in that the coal particles are brought into contact with selectively decoupled from a biogas plant fertilizing minerals.
- a solution according to the invention includes making available the necessary minerals both from the fermentation liquid of the biogas plant and from the biogas formed in the biogas plant, whereby both substances are cleaned at the same time.
- Another preferred solution provides for the production of coal from the organic fermentation residues of the coupled biogas plant.
- the method can be designed if the biogas plant allows a two-phase mode of operation.
- the design of the invention Device namely the reaction vessel for carrying out the loading of the coal, may for example have a coal suspension or a coal fixed bed.
- Fluids in the sense of the invention are gaseous or liquid media. These can be, for example, biogas, exhaust gases from biogas plants, reaction solutions from biogas plants, wastewaters and the like.
- FIG. 1 shows an embodiment of the invention for a single-phase biogas plant and coal particles of indeterminate origin.
- the loading of the coal particles 2 with minerals 4 from a biogas plant 7 takes place in the reaction vessel 1.
- a pre-treatment can be helpful. These include, but are not limited to, crushing, briquetting, treatment with chemicals for activation, doping or impregnation of coal, and drainage.
- the carbon particles or the coal briquettes have a diameter or a layer thickness which is less than 20 mm on average.
- the solid particulate components must first be separated from the fermentation liquid 6 of the biogas plant.
- phase separator 5 separates the fermentation liquid 6 in one solid phase and a mineral-containing, liquid or gaseous phase, wherein only the liquid and gaseous phase are fed to the reaction vessel 1.
- the recovery of the liquid phase can take place either via sieves or filters as well as via a spontaneous or forced sedimentation in non-mixed containers or centrifuges.
- the concentration of the liquid phase on the elements N, P, K is preferably more than 100 mg / kg in total, while the concentration of filterable solids is preferably below 1000 mg / kg.
- the phase separator 5 has a gas-tight container.
- suitable measures in the container include, for example, increasing the temperature, lowering the pressure, the use of pH-changing chemicals and the passage of a gas phase (also known as stripping).
- the gas phase may be air or biogas or recirculated gas from the reaction vessel 1. While it is recommended for the separation of gaseous ammonia nitrogen, an increase in the pH in the basic range, preferably above pH 9, the separation of gaseous sulfur in the Binding H 2 S most effectively in an acidic medium under pH 6 done.
- additional minerals from the biogas produced in the biogas plant can be used to load the biochar. This can be done by introducing the biogas into the bottom region of the reaction vessel 1 in a simple manner. By this design at the same time usually necessary for biogas biogas purification is performed, so that the expense of additional cleaning can be omitted. With this configuration, care must be taken to ensure that 1 is a gas-tight container and that in the case of the possible supply of a specifically generated, mineral-containing gas phase from 5, the biogas 8 is not so far mixed with foreign gas constituents that the purified, gaseous energy source 10 represents an ignitable mixture. In particular, attention should be paid to the oxygen content, which should be less than 2 vol .-% in the gas 10.
- a preferred embodiment of the method provides for drainage of the laden with minerals coal particles. This reduces the transport effort and allows the simultaneous production of processed excess water 11, for which there are different recovery options inside and outside the process chain.
- the excess water 11 can be used for example as a reaction and transport medium in the biogas plant 7 or used for irrigation of agricultural crops.
- the drainage is preferably carried out in two or more steps.
- the reaction vessel 1 is used for partial drainage.
- the liquid phase can be removed separately.
- the pre-dewatered, loaded coal particles 3 are preferably dehydrated in further steps to a coal 9 with a water content of less than 30 mass%. This can be done in a separate drainage system 12 with mechanical and thermal dewatering units.
- the thermal dehydration is ideally operated with the waste heat 14 from a plant 13 for the energetic use of the gaseous energy carrier 10.
- the entire drainage including a thermal water separation also in container 1.
- no continuous process in container 1 can be established by the thermal dehydration in the alternative variant.
- the drainage can also be effected by solar influence in the form of a simple bed with or without roofing.
- FIG. 2 an alternative embodiment of the method according to the invention is shown.
- This embodiment relates to the use of organic fermentation residues as the starting material of the coal, these fermentation residues from the same biogas plant as the minerals for the loading of the coal.
- This coal is also referred to below as biochar.
- FIG. 2 A particularly preferred design variant of this embodiment is in Fig. 2 shown.
- This contains a solid / liquid separation by a plant 5.
- the solid phase is fed to a plant for thermochemical carbonization 16, while the liquid phase with dissolved minerals, as in the example according to Fig. 1 , for loading the biochar 17 in the reaction vessel 1 is used.
- a liquid phase 18 and / or a gas phase 19 can additionally arise depending on the design of the carbonization process in Appendix 16. Both phases can be advantageously cleaned in the reaction vessel 1. Subsequently, the two phases can be used as treated excess water 11 or gaseous energy source within or outside the process chain.
- the carbonization several methods are considered. These include pyrolysis and hydrothermal carbonation. Especially during pyrolysis, a previous dewatering of the solid phase 15 can be helpful. Preferably, the water content of 15 before carrying out the pyrolysis should have a mass fraction of less than 30%. In order to come to appropriate levels, the application of a thermal drainage is recommended. For this purpose, the system 12 can be used, in which the drying of the loaded biochar takes place. In front the addition of the biochar produced in container 1, it may be advantageous to the biochar according to the description in embodiment according to Fig. 1 prepare. In addition to the organic residues from a biogas plant, Annex 16 also contains other biogenic substances such as wood, straw and municipal waste.
- the drainage of the loaded biochar can, as in embodiment according to Fig. 1 be described described.
- FIG. 3 is shown a further alternative embodiment of the method according to the invention.
- the embodiment according to the Fig. 3 refers to the use of organic fermentation residues as raw material of the coal, these fermentation residues from the same two-phase biogas plant as the minerals for the loading of the coal.
- the two-phase mode of operation of the biogas plant is characterized in that in addition to the biomass to be converted, a liquid phase is added in at least one of the biologically active containers of the biogas plant, which was previously separated from a high-solids fermentation medium.
- the separation of the fermentation medium to obtain the liquid phase can be carried out in the original container, another container or a machine for phase separation.
- the two-phase operation of the biogas plant causes a low-solids liquid phase to circulate in the system, which can be used as a transport medium for the transfer of different process-relevant substances.
- FIG. 3 A preferred embodiment of the method according to the invention is now in Fig. 3 shown.
- the preferred embodiment provides that the liquid phase 21 circulating in the two-phase biogas plant 20 is continuously exchanged with the liquid phase 22 from the reaction vessel 1 for loading the biochar.
- the solid phase 15 of the biogas plant 20 can be transferred directly into a coal production facility 16.
- the upstream connection of further drainage may be helpful. This is especially true for pyrolysis as a process for coal production.
- the same statements apply as in embodiments according to the Figures 2 or 1.
- the liquid phase 22 to be transferred from the reaction vessel 1 into the biogas plant 20 is identical in its chemical properties to the excess water 11 potentially dissipated from FIG. 1. Both substances can be obtained from 1 according to the embodiments according to FIGS Fig. 2 be separated. Due to the shift of the liquid phase into the biogas plant, excess quantities of liquid can also be removed elsewhere from the biogas plant.
- the targeted control of the processes for coal production, loading and replacement of the circulating liquid makes it possible to treat the liquid phase in the reaction vessel 1 so that there are always optimal environmental conditions for the participating microorganisms in the biogas plant 20.
- inhibitors of biogas formation can be deposited in 1 necessary trace elements from the biochar are redeemed and moved back into 20.
- FIG. 4 shows an exemplary design of the reaction vessel 1 for loading the coal particles with minerals.
- a coal suspension 29 is generated. This variant is advantageous if primarily liquids and not gases are to be treated or greater variations in the properties of the coal and the supplied liquids are to be expected.
- both the coal and liquids can be continuously supplied via the Ein Hughesschacht 27. If the liquid phase to be supplied is sufficiently free of solids, it will, however, if it is not required for flushing in of the coal, preferably be supplied via sockets 25 to the bottom. As a result, the mixing of the container contents can be promoted at the same time, without additional energy.
- a screen 30 separates the liquid phase 22 of the container contents.
- the liquid phase can be removed via nozzle 25.
- a concentrated or pre-dewatered mixture of loaded coal and liquid can be discharged via pipe 24.
- the gas phase is removed via nozzle 23.
- the mixing of the container contents is preferably assisted by a stirrer.
- When circulating the liquid phase make sure that it is removed from the reactor head before removal is largely free of carbon particles. This can be done by installing another sieve in the head area or by using gravity sedimentation.
- a thermal dehydration of the loaded coal is for example possible by a gas is passed from below via the nozzle 26 through the coal after the complete removal of the liquid phase 22 and discharged through pipe 23 again. It is possible that the required for the thermal dewatering of the gas by exothermic processes in the reaction vessel itself. An exothermic process is easily achieved by the supply of air.
- the gases and liquids originating from the biogas plant and transferred into the reaction vessel contain microorganisms which accumulate on the coal and are able to convert easily biodegradable constituents of the coal into heat and CO 2 in the presence of oxygen .
- the reduction of coal around the readily biodegradable component does not affect the efficiency of the overall process, since these components are degraded relatively quickly in the soil.
- the sustainable function as a soil conditioner receives the coal due to their hardly degradable constituents.
- the reaction vessel 1 can be operated continuously. Due to the internal phase separation, it is possible to set the residence time of the liquid phase and the coal largely independently. Preferably, the coal remains in container 1 for a longer time than the liquid phase. Depending on the nature of coal and liquid, the other process conditions and the desired results is too expect the optimum residence time for the coal to be 6 to 72 hours and for the liquid phase 5 to 60 minutes.
- the contact time of gas and suspension can be varied. However, a sufficiently intense contact should preferably be ensured by allowing the screen 30 or a separate nozzle system (not shown) to allow the gas to rise in a fine-peared manner.
- the process of mineral loading can be accelerated by optimizing the process conditions. In addition to a homogeneous distribution of the substances involved in the process is to be expected that even higher temperatures accelerated adsorption is achieved.
- a heating of the container contents can be achieved by installing directly in this heating units, due to the convection preferably at the bottom, and / or by supplying a liquid or gas phase to be supplied outside the container 1 is heated and / or by still hot coal from a plant to thermochemical carbonation is introduced.
- the pH value has an influence on the selectivity of the process.
- the pH value can be influenced both by the targeted dimensioning of the metered addition of the different liquid and gas phases to be treated and by the addition of basic or acidic chemicals.
- the influence of the pH on the bond strength of coal and minerals can also be used to target the For the biogas process, trace elements need to be removed from the coal and relocated to the biogas plant.
- Control of the coal loading process may be based on various measures. These include, in particular, the pH value and the electrical conductivity of the liquid phase, which make it possible to draw conclusions about the concentration of minerals. But also the optical properties of the liquid phase can allow conclusions about the concentration of the various ingredients. In order to obtain information on the degree of loading of the coal, various electrochemical measurement methods can be used. The use of sensors to determine the optical properties of the particle surface can also be effective.
- FIG. 5 An alternative variant of the container design shows FIG. 5 , If the coal particles and the liquid phase to be treated allow the structure and the permanent and uniform flow through a coal fixed bed 31, a corresponding fixed-bed reaction vessel can be operated.
- the liquid phase is not dammed up, so that the pores of the fixed bed are mainly gas-filled. Due to the more intensive contact, this variant is particularly suitable if the minerals for the coal loading are to be supplied essentially via gases. To avoid blockages of the fixed bed, must Care should be taken to ensure that there is a substantial freedom of solids for any liquid phase to be supplied.
- the unloaded coals are fed from above via a gas-tight lock 34.
- the loaded biochar is discharged at the container bottom via a discharge screw 32 and a gas-tight lock 35.
- Liquids to be introduced are applied uniformly over the cross-section of the container via the nozzle 33 with integrated nozzle.
- the arranged below the screw 32 sieve 30 separates as in the reactor according to Fig. 4 the liquid phase.
- the liquid phase is then removed via nozzle 25.
- the mineral-containing gas is supplied via nozzle 26 and discharged again after the flow through the fixed bed via pipe 23.
- a liquid supplied below the sieve can be used to remedy or prevent sieve blockage.
- a thermal dewatering of the loaded coal is for example possible by, according to Fig. 4 , Air is supplied. This will be in Fig. 5 passed through the coal from below via spigot 26 and discharged again via spigot 23.
- the reaction vessel 1 can be operated continuously.
- the construction in Fig. 5 allows an independent adjustment of the residence times of coal and gas by the design of addition and removal.
- the contact time of the liquid phase in the fixed bed can be extended by pumping.
- the optimum residence time for the coal 6 and 72 h and the optimum contact time for the gas phase is 0.1 to 30 seconds.
- the process of mineral loading can be accelerated by optimizing the process conditions.
- a heating of the container contents can be achieved by installing heating units directly therein and / or by heating a liquid or gas phase to be supplied outside the container 1 and / or by introducing the still hot coal from a system for thermochemical carbonization.
Landscapes
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Biotechnology (AREA)
- Pest Control & Pesticides (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Environmental & Geological Engineering (AREA)
- Botany (AREA)
- Biochemistry (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- General Chemical & Material Sciences (AREA)
- Microbiology (AREA)
- Molecular Biology (AREA)
- Processing Of Solid Wastes (AREA)
- Fertilizers (AREA)
- Treatment Of Sludge (AREA)
- Soil Conditioners And Soil-Stabilizing Materials (AREA)
Abstract
Description
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Herstellung von mit Mineralstoffen angereicherten Kohlepartikeln sowie die Verwendung der mit Mineralstoffen angereicherten Kohle.The present invention relates to a method and apparatus for producing mineral-enriched carbon particles and to the use of the mineral-enriched coal.
Durch die Einbringung von Kohlepartikeln in landwirtschaftlich genutzte Böden können vielfältige positive Effekte erzielt werden. Durch die Adsorptionswirkung der Kohlepartikel steigt die Haltefähigkeit des Bodens für Pflanzennährstoffe und Wasser (
In Bezug auf die Herstellung von Biokohle können grundsätzlich zwei Verfahren unterschieden werden: Hydrothermale Karbonisierung (HTC) und Pyrolyse.With regard to the production of biochar, it is basically possible to distinguish between two processes: hydrothermal carbonization (HTC) and pyrolysis.
Für die Durchführung einer HTC sind im Stand der Technik verschiedene Verfahren bekannt. Die
Pyrolyseverfahren sind ebenfalls im Stand der Technik bekannt. So wird in der
Sowohl fossile Kohle als auch die Biokohle ist im unbehandelten Zustand nur sehr bedingt für den Einsatz im Boden geeignet. Im Wesentlichen lässt sich dies auf die hohe Sorptionsfähigkeit der Kohle zurückführen, durch die die im Boden vorhandenen Pflanzennährstoffe so weit fixiert werden können, dass das Pflanzenwachstum gestört wird.Both fossil coal and biochar in the untreated state are only very suitable for use in soil. In essence, this can be attributed to the high sorption capacity of the coal, by which the plant nutrients present in the soil can be fixed so far that the plant growth is disturbed.
In Bezug auf die Herstellung eines auf Kohle basierten Bodenverbesserungsmittels sind verschiedene Verfahren bekannt.With respect to the preparation of a coal-based soil conditioner, various methods are known.
Aus
Beide Druckschriften beschreiben Verfahren zur Umsetzung von Kohle und anderen kohlenstoffhaltigen Ausgangsmaterialien zu Humus oder einem humusähnlichen Material. Diese Prozesse sind mit einem erheblich höheren Aufwand verbunden als die alleinige Herbeiführung einer Sättigung der Sorptionsfähigkeit. So sind gemäß der
Aufgabe der Erfindung ist es, eine wirtschaftlich effiziente Methode bereitzustellen, mit deren Hilfe Kohlepartikel erzeugt werden, die eine vollständige oder zumindest weitgehende Sättigung des Sorptionsvermögens aufweisen und die mit düngewirksamen Mineralien beladen sind.The object of the invention is to provide an economically efficient method by means of which coal particles are produced which have complete or at least substantial saturation of the sorption capacity and which are loaded with fertilizer-active minerals.
Die Aufgabe wird durch ein Verfahren gemäß Anspruch 1 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen des erfindungsgemäßen Verfahrens sind in den abhängigen Ansprüchen gekennzeichnet.The object is achieved by a method according to
Ein weiterer Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens gemäß Anspruch 11.Another object of the present invention is an apparatus for performing the method according to
Ein weiterer Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist eine mit Mineralstoffen beladene Kohle zur Verwendung als Bodenverbesserungsmittel oder zur Einbringung von Kohlepartikeln in landwirtschaftlich genutzte Böden zu Düngungszwecken.Another object of the present invention is a mineral loaded coal for use as Soil improvers or for the incorporation of coal particles into agricultural soils for fertilization purposes.
Die Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch ein Verfahren zur Herstellung von mit Mineralstoffen angereicherten Kohlepartikeln, wobei man Kohlepartikel mit Mineralstoffen aus einer Biogasanlage belädt.The object is achieved by a method for the production of enriched with minerals coal particles, loading coal particles with minerals from a biogas plant.
Das Verfahren wird durchgeführt, indem man die folgenden Schritte ausführt:
- Einbringen der Kohlepartikel in einen Reaktionsbehälter;
- in Kontakt bringen der Kohlepartikel mit den Mineralstoffen unter Beladen der Kohlepartikel mit den Mineralstoffen, wobei die Mineralstoffe aus einer Biogasanlage entnommen und in einem fluidischen Träger enthalten sind;
- Austragen der beladenen Kohlepartikel aus dem Reaktionsbehälter; und
- Entwässerung der beladenen Kohlepartikel unter Erhalt von beladenen und entwässerten Kohlepartikeln.
- Introducing the carbon particles into a reaction vessel;
- contacting the carbon particles with the minerals while loading the coal particles with the minerals, the minerals being taken from a biogas plant and contained in a fluidic carrier;
- Discharging the loaded coal particles from the reaction vessel; and
- Dewatering of the loaded coal particles to obtain laden and dehydrated carbon particles.
Bevorzugt ist dabei ein Verfahren, bei dem man die Kohlepartikel mit Mineralstoffen belädt, wobei man die Mineralstoffe
über eine in der Biogasanlage zirkulierende, weitgehend feststofffreie Flüssigphase oder
über eine aus dem feststoffhaltigen Fermentationsmedium der Biogasanlage separierte Flüssigphase oder über eine aus dem Fermentationsmedium der Biogasanlage erzeugte Gasphase oder
über das in der Biogasanlage gebildete Biogas oder über eine Kombination der genannten Schritte aus der Biogasanlage entnimmt.Preference is given to a method in which one loads the coal particles with minerals, wherein the minerals
via a circulating in the biogas plant, largely solids-free liquid phase or
via a liquid phase separated from the solids-containing fermentation medium of the biogas plant or via a gas phase generated from the fermentation medium of the biogas plant or
via the biogas formed in the biogas plant or via a combination of said steps from the biogas plant removes.
Bevorzugt ist ferner ein Verfahren, bei dem man Kohlepartikel aus einer Kohle verwendet, die man durch einen thermochemischen Prozess aus organischen Materialien herstellt.Also preferred is a process in which carbon particles are used from a coal which is obtained by a thermochemical process from organic materials.
Besonders bevorzugt ist ein Verfahren, bei dem man die Kohle im Wesentlichen aus den organischen Reststoffen der Biogasanlage herstellt.Particularly preferred is a process in which the coal is produced essentially from the organic residues of the biogas plant.
Bevorzugt ist auch ein Verfahren, bei dem man die Kohlepartikel vor dem Einbringen in den Reaktionsbehälter zerkleinert oder zu Briketts verpresst.Preference is also given to a process in which the coal particles are comminuted or pressed into briquettes before being introduced into the reaction vessel.
Ganz besonders bevorzugt ist ein Verfahren, bei dem man die zur Vorbehandlung, Beladung und/oder Nachbehandlung der Kohle benötigte Energie mittels der Biogasanlage erzeugt.Very particular preference is given to a process in which the energy required for pretreatment, loading and / or aftertreatment of the coal is generated by means of the biogas plant.
Bevorzugt ist auch ein Verfahren, bei dem man mineralstoffhaltige gasförmige und/oder flüssige Nebenprodukte der Kohleerzeugung dem Reaktionsbehälter und/oder der Biogasanlage zuführt.Preference is also given to a process in which mineral-containing gaseous and / or liquid by-products of the coal production are fed to the reaction vessel and / or the biogas plant.
Bevorzugt ist ferner ein Verfahren, bei dem man die Flüssigphase zwischen der Biogasanlage und dem Reaktionsbehälter austauscht.Also preferred is a method in which one exchanges the liquid phase between the biogas plant and the reaction vessel.
Besonders bevorzugt ist auch ein Verfahren, bei dem man die beladenen Kohlepartikel im Reaktionsbehälter durch Zuführung eines Gases trocknet, welches Sauerstoff enthält und/oder das man vor der Zuführung erwärmt.Also particularly preferred is a process in which the charged carbon particles are dried in the reaction vessel by supplying a gas which contains oxygen and / or which is heated before being fed.
Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist auch eine Vorrichtung zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens, bestehend aus einem im Wesentlichen zylindrischen Gefäß, welches durch ein Sieb in zwei übereinander angeordnete Teilgefäße aufgeteilt ist, wobei das Teilgefäß unterhalb des Siebes zur Aufnahme der Flüssigphase vorgesehen ist und mindestens eine Zuführung für Fluide aufweist und das Teilgefäß oberhalb des Siebes zur Aufnahme der Kohlepartikel vorgesehen ist und mindestens eine Zuführung für die Kohlepartikel und mindestens eine Zuführung für Fluide aufweist.The present invention also provides an apparatus for carrying out the method according to the invention, comprising a substantially cylindrical vessel which is divided by a sieve into two sub-vessels arranged one above the other, the sub-vessel below the sieve for receiving the liquid phase is and has at least one supply for fluids and the sub-vessel above the screen for receiving the carbon particles is provided and having at least one feed for the carbon particles and at least one feed for fluids.
Erfindungsgemäß bevorzugt ist eine Vorrichtung, welche für den Austrag der Kohlepartikel eine Förderschnecke aufweist oder dass diese für die Durchmischung der Suspension der Kohlepartikel eine Rührvorrichtung aufweist.According to the invention, a device is preferred which has a screw conveyor for the discharge of the carbon particles or that has a stirring device for mixing the suspension of the carbon particles.
Bevorzugt ist insbesondere eine Vorrichtung, welche gasdichte Schleusen für den Ein- und Austrag der Kohle aufweist.Particularly preferred is a device which has gas-tight locks for the input and output of the coal.
Ein weiterer Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist mit Mineralstoffen beladene Kohle, erhältlich mit einem erfindungsgemäßen Verfahren, zur Verwendung als Bodenverbesserungsmittels oder zur Einbringung von Kohlepartikeln in landwirtschaftlich genutzte Böden zu Düngungszwecken.A further subject of the present invention is coal loaded with minerals, obtainable by a process according to the invention, for use as a soil conditioner or for the introduction of coal particles into agricultural soils for fertilization purposes.
Die Aufgabe wird erfindungsgemäß also dadurch gelöst, dass die Kohlepartikel in Kontakt gebracht werden mit gezielt aus einer Biogasanlage ausgekoppelten düngewirksamen Mineralstoffen.The object is thus achieved in that the coal particles are brought into contact with selectively decoupled from a biogas plant fertilizing minerals.
Eine erfindungsgemäße Lösung beinhaltet, dass die erforderlichen Mineralstoffe sowohl aus der Fermentationsflüssigkeit der Biogasanlage als auch aus dem in der Biogasanlage gebildeten Biogas verfügbar gemacht werden, wodurch beide Stoffe gleichzeitig gereinigt werden. Eine weitere bevorzugte Lösung sieht die Erzeugung der Kohle aus den organischen Fermentationsresten der angekoppelten Biogasanlage vor. Besonders vorteilhaft kann das Verfahren gestaltet werden, wenn die Biogasanlage eine zweiphasige Betriebsweise erlaubt. Die Gestaltung der erfindungsgemäßen Vorrichtung, nämlich des Reaktionsbehälters für die Durchführung der Beladung der Kohle, kann beispielsweise eine Kohle-Suspension oder ein Kohle-Festbett aufweisen.A solution according to the invention includes making available the necessary minerals both from the fermentation liquid of the biogas plant and from the biogas formed in the biogas plant, whereby both substances are cleaned at the same time. Another preferred solution provides for the production of coal from the organic fermentation residues of the coupled biogas plant. Particularly advantageously, the method can be designed if the biogas plant allows a two-phase mode of operation. The design of the invention Device, namely the reaction vessel for carrying out the loading of the coal, may for example have a coal suspension or a coal fixed bed.
Fluide im Sinne der Erfindung sind gasförmige oder flüssige Medien. Dies können beispielsweise Biogas, Abgase aus Biogasanlagen, Reaktionslösungen aus Biogaslagen, Abwässer und dergleichen sein.Fluids in the sense of the invention are gaseous or liquid media. These can be, for example, biogas, exhaust gases from biogas plants, reaction solutions from biogas plants, wastewaters and the like.
-
Figur 1 stellt in Form eines Fließdiagramms ein Beispiel eines Verfahrens zur Herstellung von mineralstoffangereicherten Kohlepartikeln mit Ausgangskohle unbestimmter Herkunft dar;FIG. 1 Figure 3 illustrates in flow chart form an example of a process for the production of mineral enriched coal particles with starting coal of indeterminate origin; -
Figur 2 stellt in Form eines Fließdiagramms ein Beispiel eines Verfahrens zur Herstellung von mineralstoffangereicherten Kohlepartikeln mit dem Einsatz von biogener Kohle (Biokohle) dar, die aus den organischen Reststoffen der Biogasanlage erzeugt wird;FIG. 2 shows in the form of a flow chart an example of a method for the production of mineral-enriched coal particles with the use of biogenic coal (biochar), which is produced from the organic residues of the biogas plant; -
Figur 3 stellt in Form eines Fließdiagramms ein Beispiel eines Verfahrens zur Herstellung von mineralstoffangereicherten Kohlepartikeln in Verbindung mit einer zweiphasigen Biogasanlage dar;FIG. 3 Fig. 3 illustrates in flow chart form an example of a process for producing mineral-enriched coal particles in conjunction with a bi-phase biogas plant; -
Figur 4 zeigt die Gestaltung des Reaktionsbehälters zur Beladung der Kohle mit Mineralstoffen in einer Variante mit einer Kohle-Suspension; undFIG. 4 shows the design of the reaction vessel for loading the coal with minerals in a variant with a coal suspension; and -
Figur 5 zeigt die Gestaltung des Reaktionsbehälters zur Beladung der Kohle mit Mineralstoffen in einer Variante mit einem Kohle-Festbett.FIG. 5 shows the design of the reaction vessel for loading the coal with minerals in a variant with a coal fixed bed.
Anhand der nachfolgenden Beschreibung und Bezug nehmend auf die beigefügten Figuren wird die Erfindung näher beschrieben. Es ist klar, dass die nachfolgend angegebenen bevorzugten Ausführungsformen den Schutzumfang der vorliegenden Erfindung nicht begrenzen, sondern dem Fachmann weitere Verfahrensvarianten ermöglichen, welche gleichfalls zum Gegenstand der vorliegenden Erfindung gehören.With reference to the following description and with reference to the accompanying figures, the invention will be described in more detail. It is clear that the preferred embodiments indicated below do not limit the scope of the present invention, but allow the person skilled in the art further variants of the method, which likewise belong to the subject matter of the present invention.
Für die Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens werden verschiedene Varianten in Form von Ausführungsbeispielen beschrieben.Various variants in the form of exemplary embodiments are described for carrying out the method according to the invention.
Zur Optimierung der Sorptionseigenschaften der Kohle und der mechanischen Stabilität kann eine Vorbehandlung hilfreich sein. Hierzu gehören unter anderem die Zerkleinerung, die Verpressung zu Briketts, die Behandlung mit Chemikalien zur Aktivierung, Dotierung oder Imprägnierung der Kohle und die Entwässerung. Vorzugsweise haben die Kohlepartikel bzw. die Kohlebriketts einen Durchmesser bzw. eine Schichtdicke, die im Mittel unter 20 mm liegt.To optimize the sorption properties of the carbon and the mechanical stability, a pre-treatment can be helpful. These include, but are not limited to, crushing, briquetting, treatment with chemicals for activation, doping or impregnation of coal, and drainage. Preferably, the carbon particles or the coal briquettes have a diameter or a layer thickness which is less than 20 mm on average.
Damit die Mineralien optimal mit der Kohle in Kontakt gebracht werden können, müssen zuvor die festen partikulären Bestandteile aus der Fermentationsflüssigkeit 6 der Biogasanlage abgetrennt werden.So that the minerals can be optimally brought into contact with the coal, the solid particulate components must first be separated from the
Dies erfolgt durch den Phasenseparator 5. Der Phasenseparator 5 trennt die Fermentationsflüssigkeit 6 in eine feste Phase sowie eine mineralstoffhaltige, flüssige oder gasförmige Phase, wobei nur die flüssige und gasförmige Phase dem Reaktionsbehälter 1 zugeführt werden.This is done by the
Die Gewinnung der flüssigen Phase kann sowohl über Siebe oder Filter als auch über eine spontane oder erzwungene Sedimentation in undurchmischten Behältern bzw. Zentrifugen erfolgen. Die Konzentration der Flüssigphase an den Elementen N, P, K beträgt in der Summe vorzugsweise mehr als 100 mg/kg, während die Konzentration an abfiltrierbaren Feststoffen vorzugsweise unter 1000 mg/kg liegt.The recovery of the liquid phase can take place either via sieves or filters as well as via a spontaneous or forced sedimentation in non-mixed containers or centrifuges. The concentration of the liquid phase on the elements N, P, K is preferably more than 100 mg / kg in total, while the concentration of filterable solids is preferably below 1000 mg / kg.
Für die Abscheidung einer mineralienhaltigen Gasphase weist der Phasenseparator 5 einen gasdichten Behälter auf. Zur Beschleunigung des Übergangs in die Gasphase empfiehlt sich die Anwendung geeigneter Maßnahmen im Behälter. Hierzu gehören beispielsweise die Erhöhung der Temperatur, die Absenkung des Drucks, der Einsatz von pH-Wert verändernden Chemikalien sowie die Durchleitung einer Gasphase (auch als Strippung bekannt). Die Gasphase kann Luft oder Biogas sein oder auch rezirkuliertes Gas aus dem Reaktionsbehälter 1. Während sich für die Abtrennung von gasförmigem Ammoniak-Stickstoff eine Anhebung des pH-Wertes in den basischen Bereich vorzugsweise über pH 9 empfiehlt, kann die Abtrennung von gasförmigem Schwefel in der Bindungsform H2S am effektivsten im sauren Milieu unter pH 6 erfolgen.For the deposition of a mineral-containing gas phase, the
Neben den gezielt aus der Fermentationsflüssigkeit abgeschiedenen Mineralstoffen können für die Beladung der Biokohle zusätzlich Mineralien aus dem in der Biogasanlage gebildeten Biogas genutzt werden. Dies kann durch Einleitung des Biogases in den Bodenbereich des Reaktionsbehälters 1 auf einfache Weise erfolgen. Durch diese Gestaltung wird gleichzeitig die in der Regel für die Biogasnutzung notwendige Biogasreinigung durchgeführt, so dass der Aufwand für eine zusätzliche Reinigung entfallen kann. Bei dieser Gestaltung ist darauf zu achten, dass es sich bei 1 um einen gasdichten Behälter handelt und dass bei der eventuellen Zuleitung einer gezielt erzeugten, mineralienhaltigen Gasphase aus 5 das Biogas 8 nicht so weit mit Fremdgasbestandteilen versetzt wird, dass der gereinigte, gasförmige Energieträger 10 ein zündfähiges Gemisch darstellt. Insbesondere ist hierbei auf den Sauerstoffgehalt zu achten, der im Gas 10 unter 2 Vol.-% betragen sollte.In addition to the minerals that have been deliberately separated from the fermentation liquid, additional minerals from the biogas produced in the biogas plant can be used to load the biochar. This can be done by introducing the biogas into the bottom region of the
Eine vorzugsweise Gestaltung des Verfahrens sieht eine Entwässerung der mit Mineralstoffen beladenen Kohlepartikel vor. Dies vermindert den Transportaufwand und ermöglicht die gleichzeitige Gewinnung von aufbereitetem Überschusswasser 11, für welches innerhalb und außerhalb der Prozesskette verschiedene Verwertungsmöglichkeiten bestehen. So kann das Überschusswasser 11 beispielsweise als Reaktions- und Transportmedium in der Biogasanlage 7 eingesetzt oder zur Bewässerung landwirtschaftlicher Kulturen genutzt werden. Die Entwässerung erfolgt vorzugsweise in zwei oder mehr Schritten. Vorzugsweise wird der Reaktionsbehälter 1 für eine Teilentwässerung genutzt. Durch eingebaute Siebe und/oder eine Sedimentation der Feststoffe kann die Flüssigphase separat entnommen werden. Die vorentwässerten, beladenen Kohlepartikel 3 werden vorzugsweise in weiteren Schritten zu einer Kohle 9 mit einem Wassergehalt von unter 30 Masse-% entwässert. Dies kann in einer separaten Entwässerungsanlage 12 mit mechanischen und thermischen Entwässerungsaggregaten erfolgen. Für die mechanische Entwässerung eignen sich Zentrifugen sowie Schnecken- oder Kammerfilterpressen. Die thermische Entwässerung wird idealerweise mit der Abwärme 14 aus einer Anlage 13 zur energetischen Nutzung des gasförmigen Energieträgers 10 betrieben. Alternativ kann die gesamte Entwässerung inkl. einer thermischen Wasserabscheidung auch in Behälter 1 erfolgen. Im Gegensatz zur ersten Variante kann bei der Alternativvariante durch die thermische Entwässerung kein kontinuierlicher Prozess in Behälter 1 etabliert werden. Um das anfallende Biogas trotzdem kontinuierlich reinigen zu können, empfiehlt sich die Verwendung von mindestens zwei parallel zu betreibenden Reaktionsbehältern 1. Anstelle einer technischen Entwässerung kann die Entwässerung auch durch solaren Einfluss in Form einer einfachen Schüttung mit oder ohne Überdachung vorgenommen werden.A preferred embodiment of the method provides for drainage of the laden with minerals coal particles. This reduces the transport effort and allows the simultaneous production of processed
In
Die Nutzung von organischen Reststoffen aus einer Biogasanlage als Ausgangsmaterial der Kohle hat mehrere Vorteile.The use of organic residues from a biogas plant as a source of coal has several advantages.
Hierzu gehören:
- Positive Umweltbilanz: Da Biokohle aus zeitnah von Pflanzen gebundenem CO2 gewonnen wird, kann das Gesamtverfahren eine negative CO2-Bilanz erreichen. Dies ermöglicht eine dauerhafte Entfernung von atmosphärischem CO2.
- Gute Verfügbarkeit: Der organische Reststoff fällt zentral an der Biogasanlage an, aus der auch die zur Kohlebeladung notwendigen Mineralien stammen.
- Höhere Wirtschaftlichkeit der Biomassenutzung: Die zusätzliche Verwertung der in der Biogasanlage nicht abgebauten organischen Substanz kann die Wirtschaftlichkeit einer rein energetischen Nutzung der zur Biogaserzeugung verwendeten Biomassen erhöhen.
- Nutzung von Synergieeffekten bei der Kohleerzeugung:
Die Kohleerzeugung 16 kann verbunden sein mit dem Anfall einer Gas- und/oder Flüssigphase. Diese Phasen könnenim Reaktionsbehälter 1 gereinigt werden. Anfallende Überschusswärme aus der Kohleerzeugung kann zur Trocknung der beladenen Kohle verwendet werden.
- Positive environmental performance: Since biochar is obtained from timely plant-bound CO 2 , the overall process can reach a negative CO 2 balance. This allows a permanent removal of atmospheric CO 2 .
- Good availability: The organic waste material accumulates centrally at the biogas plant, from which the minerals required for coal loading also originate.
- Higher profitability of biomass utilization: The additional utilization of the organic substance not degraded in the biogas plant can increase the economic efficiency a purely energetic use of biomass used for biogas production.
- Use of synergies in coal production:
Coal production 16 may be associated with the onset of a gas and / or liquid phase. These phases can be cleaned in thereaction vessel 1. Any excess heat from the coal production can be used to dry the loaded coal.
Eine besonders bevorzugte Gestaltungsvariante dieses Ausführungsbeispiels ist in
Für die Karbonisierung kommen mehrere Verfahren in Betracht. Hierzu gehören die Pyrolyse und die hydrothermale Karbonisierung. Insbesondere bei der Pyrolyse kann eine vorhergehende Entwässerung der Festphase 15 hilfreich sein. Vorzugsweise sollte der Wassergehalt von 15 vor der Durchführung der Pyrolyse einen Masseanteil von unter 30 % aufweisen. Um auf entsprechende Gehalte zu kommen, empfiehlt sich die Anwendung einer thermischen Entwässerung. Hierfür kann die Anlage 12 verwendet werden, in der auch die Trocknung der beladenen Biokohle erfolgt. Vor der Zugabe der erzeugten Biokohle in Behälter 1 kann es vorteilhaft sein, die Biokohle entsprechend der Beschreibung in Ausführungsbeispiel gemäß
Die Entwässerung der beladenen Biokohle kann wie in Ausführungsbeispiel gemäß
In
Die Nutzung einer zweiphasigen Biogasanlage zur Bereitstellung der notwendigen Ausgangsmaterialien zur Herstellung der mineralstoffbeladenen Kohlepartikel hat gegenüber einer einphasigen Biogasanlage mehrere Vorteile. Hierzu gehören:
- Die Biogasanlage produziert bereits einen festen organischen Reststoff. Dieser hat gegenüber dem flüssigen Fermentationsmedium einer einphasigen Biogasanlage eine höhere Energiedichte. Der energetische Aufwand für die Aufbereitung und Kohleerzeugung kann dadurch reduziert werden.
- Die Biogasanlage produziert bereits eine feststoffarme, mineralstoffreiche Flüssigphase. Im Vergleich zum feststoffreichen Fermentationsmedium einer einphasigen Biogasanlage reduziert sich der für den Einsatz zur Kohlebeladung notwendige Separationsaufwand deutlich oder entfällt ganz.
- Die zirkulierende Flüssigphase der Biogasanlage kann durch die Reinigungswirkung der Kohle kontinuierlich um solche gelöste Stoffe entlastet werden, die das Potenzial besitzen, den Prozess der Biogasbildung zu hemmen. Neben Stoffen wie Ammoniak und Schwefelwasserstoff gehören hierzu auch verschiedene organische Zwischen- oder Endprodukte des Biogasprozesses, wie langkettige Fettsäuren und Huminsäuren.
- Der Bedarf der im Biogasprozess aktiven Mikroorganismen hinsichtlich der Versorgung mit Spurenelementen kann durch entsprechende Mineralien aus der Biokohle vollständig oder teilweise gedeckt werden. Mit Hilfe der zirkulierenden Flüssigphase können die Mineralien gezielt rückgelöst und in die Biogasanlage rückgefördert werden. Der Zukauf an Spurenelementen entfällt oder wird reduziert.
- Lösliche organische Begleitstoffe der Kohleerzeugung können über die zirkulierende Flüssigphase in die Biogasanlage verlagert werden, wo sie von den Mikroorganismen abgebaut werden und dadurch die Biogasproduktion steigern. Dieses Vorgehen ist zusätzlich hilfreich, falls es sich bei den organischen Begleitstoffen um Schadstoffe wie Phenole oder PAKs handelt.
- The biogas plant already produces a solid organic residue. This has a higher energy density compared to the liquid fermentation medium of a single-phase biogas plant. The energy expenditure for the treatment and coal production can be reduced thereby.
- The biogas plant already produces a low-solids, mineral-rich liquid phase. Compared to the solids-rich fermentation medium of a single-phase biogas plant, the separation effort required for use in coal loading is significantly reduced or completely eliminated.
- The circulating liquid phase of the biogas plant can be continuously relieved by the cleaning action of the coal to such dissolved substances, which have the potential to inhibit the process of biogas formation. In addition to substances such as ammonia and hydrogen sulfide, this also includes various organic intermediates or end products of the biogas process, such as long-chain fatty acids and humic acids.
- The needs of microorganisms active in the biogas process with regard to the supply of trace elements can be fully or partially covered by corresponding minerals from biochar. With the help of the circulating liquid phase, the minerals can be specifically redissolved and returned to the biogas plant. The purchase of trace elements is eliminated or reduced.
- Soluble organic by-products of coal production can be transferred to the biogas plant via the circulating liquid phase, where they are degraded by the microorganisms and thereby increase biogas production. This procedure is additional Helpful if the organic contaminants are pollutants such as phenols or PAHs.
Eine bevorzugte Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens ist nun in
Die gezielte Regelung der Prozesse zu Kohleerzeugung, Beladung und Austausch der zirkulierenden Flüssigkeit erlaubt es, die Flüssigphase im Reaktionsbehälter 1 so aufzubereiten, dass in der Biogasanlage 20 stets optimale Milieubedingungen für die beteiligten Mikroorganismen bestehen. So können in 1 Hemmstoffe der Biogasbildung abgeschieden werden, notwendige Spurenelemente aus der Biokohle rückgelöst und in 20 rückverlagert werden.The targeted control of the processes for coal production, loading and replacement of the circulating liquid makes it possible to treat the liquid phase in the
Wie in
Ein Sieb 30 trennt die flüssige Phase 22 des Behälterinhalts ab. Die Flüssigphase kann über Stutzen 25 entnommen werden. Ein aufkonzentriertes bzw. vorentwässertes Gemisch aus beladener Kohle und Flüssigkeit kann über Stutzen 24 ausgetragen werden. Die Gasphase wird über Stutzen 23 entnommen. Die Durchmischung des Behälterinhalts wird vorzugsweise durch einen Rührer unterstützt. Es ist jedoch auch möglich, dass die Durchmischung mit Hilfe des über Stutzen 26 eingeleiteten Gases oder der über Stutzen 25 zugeführten Flüssigkeit einen ausreichenden Effekt erzielt, insbesondere dann, wenn Teile der beiden Stoffe aus dem Reaktorkopf wieder in den Reaktorboden rückgeführt werden. Bei der Zirkulierung der Flüssigphase ist darauf zu achten, dass diese vor der Entnahme aus dem Reaktorkopf weitgehend frei von Kohlepartikeln ist. Dies kann durch Installation eines weiteren Siebs im Kopfbereich oder durch Nutzung der Schwerkraftsedimentation erfolgen.A
Eine thermische Entwässerung der beladenen Kohle ist beispielsweise möglich, indem nach der vollständigen Entnahme der Flüssigphase 22 ein Gas von unten über den Stutzen 26 durch die Kohle geleitet und über Stutzen 23 wieder ausgetragen wird. Es ist dabei möglich, dass die für die thermische Entwässerung erforderliche Erwärmung des Gases durch exotherme Prozesse im Reaktionsbehälter selbst erfolgt. Ein exothermer Prozess ist auf einfache Weise durch die Zuführung von Luft zu erreichen. So ist davon auszugehen, dass die aus der Biogasanlage stammenden und in den Reaktionsbehälter überführten Gase und Flüssigkeiten Mikroorganismen enthalten, die sich auf der Kohle anlagern und in der Lage sind, leicht biologisch abbaubare Bestandteile der Kohle bei Anwesenheit von Sauerstoff in Wärme und CO2 umzusetzen. Die Minderung der Kohle um den leicht biologisch abbaubaren Bestandteil beeinträchtigt die Effizienz des Gesamtprozesses nicht, da diese Bestandteile auch im Boden relativ schnell abgebaut werden. Die nachhaltige Funktion als Bodenverbesserungsmittel erhält die Kohle aufgrund ihrer schwer abbaubaren Bestandteile.A thermal dehydration of the loaded coal is for example possible by a gas is passed from below via the
Außer in den Zeiten der thermischen Entwässerung kann der Reaktionsbehälter 1 kontinuierlich betrieben werden. Durch die interne Phasenseparation besteht die Möglichkeit, die Aufenthaltszeit der flüssigen Phase und der Kohle weitgehend unabhängig voneinander einzustellen. Vorzugsweise verbleibt die Kohle eine längere Zeit im Behälter 1 als die Flüssigphase. In Abhängigkeit der Beschaffenheit von Kohle und Flüssigkeit, den weiteren Prozessbedingungen und den gewünschten Ergebnissen ist zu erwarten, dass die optimale Aufenthaltszeit für die Kohle 6 bis 72 h und für die Flüssigphase 5 bis 60 min beträgt. Durch ein Umpumpen von Teilen der Gasphase im Reaktionsbehälter kann auch die Kontaktzeit von Gas und Suspension variiert werden. Ein ausreichend intensiver Kontakt sollte jedoch vorzugsweise dadurch sichergestellt werden, dass das Sieb 30 oder ein separates Düsensystem (nicht dargestellt) ein feinperliges Aufsteigen des Gases ermöglicht.Except in the periods of thermal dehydration, the
Der Prozess der Mineralstoffbeladung kann durch Optimierung der Prozessbedingungen beschleunigt werden. Neben einer homogenen Verteilung der am Prozess beteiligten Stoffe ist zu erwarten, dass auch durch höhere Temperaturen eine beschleunigte Adsorption erzielt wird. Eine Aufheizung des Behälterinhalts kann erreicht werden, indem in diesem direkt Heizaggregate eingebaut werden, aufgrund der Konvektion vorzugsweise am Boden, und/oder indem eine zuzuführende Flüssig- oder Gasphase außerhalb des Behälters 1 erwärmt wird und/oder indem noch heiße Kohle aus einer Anlage zur thermochemischen Karbonisierung eingebracht wird.The process of mineral loading can be accelerated by optimizing the process conditions. In addition to a homogeneous distribution of the substances involved in the process is to be expected that even higher temperatures accelerated adsorption is achieved. A heating of the container contents can be achieved by installing directly in this heating units, due to the convection preferably at the bottom, and / or by supplying a liquid or gas phase to be supplied outside the
Durch gezielte Beeinflussung der Prozessbedingung ist es möglich, eine selektive Beladung der Biokohle mit bestimmten Mineralien zu erhalten. Einfluss auf die Selektivität des Prozesses hat insbesondere der pH-Wert. Der pH-Wert kann sowohl über die gezielte Bemessung der Zudosierung der unterschiedlichen zu behandelnden Flüssig- und Gasphasen beeinflusst werden als auch über die Zugabe basischer oder saurer Chemikalien. Für den Fall, dass wie in der Ausführungsform gemäß
Grundsätzlich ist es möglich, mehrere Reaktionsbehälter in Reihe oder parallel zu betreiben. Durch einen kaskadenförmigen Aufbau und/oder eine Variation der Prozessbedingungen kann die Kohle dadurch selektiv mit unterschiedlichen Mineralstoffen beladen werden.In principle it is possible to operate several reaction vessels in series or in parallel. By means of a cascade-shaped construction and / or a variation of the process conditions, the coal can thereby be loaded selectively with different minerals.
Eine Steuerung oder Regelung des Prozesses der Kohlebeladung kann auf verschiedenen Messgrößen basieren. Hierzu zählen vor allem der pH-Wert und die elektrische Leitfähigkeit der Flüssigphase, die Rückschlüsse auf die Konzentration an Mineralien ermöglichen. Aber auch die optischen Eigenschaften der Flüssigphase können Rückschlüsse auf die Konzentration der verschiedenen Inhaltsstoffe zulassen. Um Aussagen über den Grad der Beladung der Kohle zu erhalten, können verschiedene elektrochemische Messverfahren angewendet werden. Auch die Nutzung von Sensoren zur Bestimmung der optischen Eigenschaften der Partikeloberfläche kann zielführend sein.Control of the coal loading process may be based on various measures. These include, in particular, the pH value and the electrical conductivity of the liquid phase, which make it possible to draw conclusions about the concentration of minerals. But also the optical properties of the liquid phase can allow conclusions about the concentration of the various ingredients. In order to obtain information on the degree of loading of the coal, various electrochemical measurement methods can be used. The use of sensors to determine the optical properties of the particle surface can also be effective.
Eine alternative Variante der Behältergestaltung zeigt
Die unbeladenen Kohlen werden von oben über eine gasdichte Schleuse 34 zugeführt. Die beladene Biokohle wird am Behälterboden über eine Austragsschnecke 32 sowie eine gasdichte Schleuse 35 ausgetragen. Einzubringende Flüssigkeiten werden über den Stutzen 33 mit integrierter Düse gleichmäßig über den Querschnitt des Behälters appliziert. Das unterhalb der Schnecke 32 angeordnete Sieb 30 trennt wie im Reaktor gemäß
Außer in den Zeiten der thermischen Entwässerung kann der Reaktionsbehälter 1 kontinuierlich betrieben werden. Der Aufbau in
Der Prozess der Mineralstoffbeladung kann durch Optimierung der Prozessbedingungen beschleunigt werden. Neben einer gleichmäßigen Durchleitung der Gas- und Flüssigphase durch das Festbett ist zu erwarten, dass auch durch höhere Temperaturen eine beschleunigte Adsorption erreicht wird. Eine Aufheizung des Behälterinhalts kann erreicht werden, indem in diesem direkt Heizaggregate eingebaut werden und/oder indem eine zuzuführende Flüssig- oder Gasphase außerhalb des Behälters 1 erwärmt wird und/oder indem die noch heiße Kohle aus einer Anlage zur thermochemischen Karbonisierung eingebracht wird.The process of mineral loading can be accelerated by optimizing the process conditions. In addition to a uniform passage of the gas and liquid phase through the fixed bed is to be expected that even higher temperatures accelerated adsorption is achieved. A heating of the container contents can be achieved by installing heating units directly therein and / or by heating a liquid or gas phase to be supplied outside the
In Bezug auf die Optimierung und Regelung des Prozess der Biokohlebeladung treffen dieselben Aussagen zu wie in der Ausführungsform gemäß
- 11
- Reaktionsbehälter zur Beladung der KohlepartikelReaction vessel for loading the coal particles
- 22
- unbeladene Kohle unbestimmter Herkunftuncharged coal of indeterminate origin
- 33
- beladene und vorentwässerte Kohleloaded and pre-dewatered coal
- 44
- Mineralstoffe im flüssigen oder gasförmigen MediumMinerals in the liquid or gaseous medium
- 55
- Anlage zur PhasenseparationPlant for phase separation
- 66
- Fermentationsmediumfermentation medium
- 77
- Biogasanlagebiogas plant
- 88th
- unaufbereitetes Biogasunprocessed biogas
- 99
- beladene und entwässerte Kohleloaded and dehydrated coal
- 1010
- gereinigter, gasförmiger Energieträgerpurified gaseous energy source
- 1111
- ÜberschusswasserExcess water
- 1212
- Anlage zur Entwässerung der beladenen KohlePlant for dewatering the loaded coal
- 1313
- Anlage zur energetischen BiogasnutzungPlant for energetic biogas use
- 1414
- Wärmewarmth
- 1515
- feste Phase des Fermenterinhaltssolid phase of the fermenter content
- 1616
- Anlage zur thermochemischen KarbonisierungPlant for thermochemical carbonation
- 1717
- Kohle biogenen Ursprungs (Biokohle)Coal of biogenic origin (biochar)
- 1818
- Flüssigphase der KarbonisierungLiquid phase of carbonation
- 1919
- Gasphase der KarbonisierungGas phase of carbonation
- 2020
- zweiphasige Biogasanlagetwo-phase biogas plant
- 2121
- zirkulierende Flüssigphase aus (20)circulating liquid phase from (20)
- 2222
- Flüssigphase des ReaktionsbehältersLiquid phase of the reaction vessel
- 2323
- Stutzen zur GasabführungNozzle for gas removal
- 2424
- Stutzen zur Entnahme von beladener KohleNozzle for removing loaded coal
- 2525
- Stutzen zur Abführung der flüssigen Phase des Reak- torinhalts (22)Nozzle for discharging the liquid phase of the reactor contents (22)
- 2626
- Stutzen zur GaszuführungConnecting piece for gas supply
- 2727
- Einspülschacht für unbeladene KohleEinspülschacht for unloaded coal
- 2828
- Rührerstirrer
- 2929
- Kohle-SuspensionCarbon suspension
- 3030
- Siebscree
- 3131
- Kohle-FestbettCarbon fixed bed
- 3232
- Kohle-AustragsschneckeCoal discharge screw
- 3333
- Zuführung von Flüssigkeit mit Düse zur horizontalen Vergleichmäßigung der ApplikationSupply of liquid with nozzle for horizontal homogenization of the application
- 3434
- Zuführschacht für unbeladene Kohle mit gasdichter SchleuseSupply shaft for unloaded coal with gas-tight lock
- 3535
- Austragsschacht für beladene Kohle mit gasdichter SchleuseDischarge shaft for loaded coal with gas-tight lock
Claims (15)
über eine in der Biogasanlage (7, 20) zirkulierende, weitgehend feststofffreie Flüssigphase(21, 22) oder über eine aus dem feststoffhaltigen Fermentationsmedium (6) der Biogasanlage (7, 20) separierte Flüssigphase (4) oder
über eine aus dem Fermentationsmedium der Biogasanlage (7) erzeugte Gasphase (4) oder
über das in der Biogasanlage (7, 20) gebildete Biogas (8) oder
über eine Kombination der genannten Schritte aus der Biogasanlage (7, 20) entnimmt.Method according to claim 1 or 2, characterized in that the coal particles (2, 17) are loaded with minerals (4), whereby the minerals (4)
via a liquid phase (21, 22) which circulates in the biogas plant (7, 20) and is largely solids-free or via a liquid phase (4) or separated from the solids-containing fermentation medium (6) of the biogas plant (7, 20)
via a gas phase (4) or gas generated from the fermentation medium of the biogas plant (7)
via the biogas (8) or biogas plant (7, 20) formed in the biogas plant (7, 20)
via a combination of said steps from the biogas plant (7, 20) takes.
Priority Applications (3)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
EP20090167724 EP2284141A1 (en) | 2009-08-12 | 2009-08-12 | Method and device for the manufacture of coal particles enriched with minerals |
EP10742156.2A EP2464614B1 (en) | 2009-08-12 | 2010-08-12 | Method and system for the manufacture of coal particles enriched with minerals |
PCT/EP2010/061794 WO2011018505A2 (en) | 2009-08-12 | 2010-08-12 | Device and method for generating biogas and biochar and refining the biochar |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
EP20090167724 EP2284141A1 (en) | 2009-08-12 | 2009-08-12 | Method and device for the manufacture of coal particles enriched with minerals |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
EP2284141A1 true EP2284141A1 (en) | 2011-02-16 |
Family
ID=41434744
Family Applications (2)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
EP20090167724 Withdrawn EP2284141A1 (en) | 2009-08-12 | 2009-08-12 | Method and device for the manufacture of coal particles enriched with minerals |
EP10742156.2A Active EP2464614B1 (en) | 2009-08-12 | 2010-08-12 | Method and system for the manufacture of coal particles enriched with minerals |
Family Applications After (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
EP10742156.2A Active EP2464614B1 (en) | 2009-08-12 | 2010-08-12 | Method and system for the manufacture of coal particles enriched with minerals |
Country Status (2)
Country | Link |
---|---|
EP (2) | EP2284141A1 (en) |
WO (1) | WO2011018505A2 (en) |
Cited By (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CH705920A1 (en) * | 2011-12-20 | 2013-06-28 | Terra Preta Ag | Filter system useful e.g. for cleaning livestock manure, comprises container filled with vegetable charcoal as filter layer, device for supplying liquid, device for supplying vegetable charcoal, and device for extracting vegetable charcoal |
WO2013163361A1 (en) * | 2012-04-26 | 2013-10-31 | The Procter & Gamble Company | Articles for in-home composting and method of composting |
WO2014013086A1 (en) * | 2012-07-20 | 2014-01-23 | Brandenburgische Technische Universität Cottbus-Senftenberg | Method for producing long-term fertilizer from fermentation residues by means of encapsulation |
CN105418273A (en) * | 2015-12-25 | 2016-03-23 | 常州大学 | Preparation and application of rice straw biomass carbon-base release fertilizer |
EP3074350A4 (en) * | 2013-11-25 | 2017-08-09 | University Of Idaho | Biochar water treatment |
EP3348539A1 (en) * | 2017-01-11 | 2018-07-18 | Bode Ingo | Organic carbon fertiliser |
CN110041944A (en) * | 2019-05-17 | 2019-07-23 | 安徽科技学院 | A kind of Novel carbon base soil conditioner process units |
Families Citing this family (10)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE102013004621A1 (en) * | 2013-03-15 | 2014-09-18 | Johannes Flatken | Process for the treatment of biological substances, in particular fermentation residues from biogas plants or manure, and apparatus for processing biological substances, preferably for carrying out the aforementioned process |
DE102013108867A1 (en) | 2013-08-15 | 2015-02-19 | Leibniz-Institut für Agrartechnik Potsdam-Bornim e.V.(ATB) | Method and device for producing biogas |
DE102013112069A1 (en) * | 2013-11-01 | 2015-05-07 | Universität Rostock | Biogas plant with biochar filter device |
DE102014100849B4 (en) * | 2014-01-24 | 2024-01-11 | Leibniz-Institut für Agrartechnik und Bioökonomie e. V. (ATB) | Method and device for producing biogas |
GB201620753D0 (en) | 2016-12-06 | 2017-01-18 | Univ Court Of The Univ Of Edinburgh The | Adsorbent for anaerobic digestion processes |
DE102018116414A1 (en) | 2018-07-06 | 2020-01-09 | Leibniz-Institut für Werkstofforientierte Technologien - IWT | Solid free-flowing multicomponent granules, process for producing solid free-flowing multicomponent granules and full-fledged fertilizer granules |
DE102018124744A1 (en) * | 2018-10-08 | 2020-04-09 | Niersberger Wohn- und Anlagenbau GmbH & Co. KG | Method for operating a pressure water filter and system with a pressure water filter |
MX2022002599A (en) * | 2019-09-03 | 2022-03-25 | Pure Life Carbon Inc | Treatment unit and system. |
CN114590792B (en) * | 2022-02-23 | 2023-06-16 | 北京大学深圳研究生院 | Carbon microsphere and preparation method thereof |
CN116622482A (en) * | 2023-04-21 | 2023-08-22 | 中国联合工程有限公司 | Agriculture and forestry waste cooperative resource utilization system and working method thereof |
Citations (18)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE3048320A1 (en) | 1980-12-17 | 1982-07-01 | Herwig 1000 Berlin Michel-Kim | Winning and storage of bio:energy - where waste organic matter is gasified in pyrolysis reactor, and gases obtd. are subjected to fractional pressure condensn. |
DE3308734A1 (en) * | 1983-03-11 | 1984-09-20 | Wilfried 8045 Ismaning Schraufstetter | Method of processing plant products from agriculture and forestry |
DE3531605A1 (en) | 1985-09-04 | 1987-05-21 | Johannes Dipl Ing Linneborn | Reactor for the treatment of organic materials and process for obtaining several intermediate and final products from these materials |
DE3724666C1 (en) * | 1987-07-25 | 1989-02-23 | Rheinische Braunkohlenw Ag | Process for the denitration of flue gas |
JPH11106751A (en) * | 1997-10-06 | 1999-04-20 | Mokushitsu Fukugou Zairyo Gijutsu Kenkyu Kumiai | Soil conditioner and sox adsorbent |
WO2000037394A1 (en) | 1998-12-22 | 2000-06-29 | Technische Universität Dresden | Organic fertilizer having humic properties, its method of production and its use |
DE10013779A1 (en) * | 2000-03-20 | 2001-10-04 | Eberhard Paul | Treatment of waste water and biological waste comprises feeding sludge from activated sludge basin to post-clarification basin, unstabilized activated sludge also being recycled to biogas generator together with excess of bio genic waste |
EP1739067A1 (en) * | 2005-06-30 | 2007-01-03 | Roland Wolf | Process for manufacturing a soil conditioner |
DE102005030096A1 (en) | 2005-06-28 | 2007-01-04 | Achim Solbach | Energy conversion system for solid biomass used in block heating power plant, has turbine combustion chamber that is heated using gas turbine and compressor for burning solid biomass provided inside reactor |
EP1818383A1 (en) * | 2004-11-19 | 2007-08-15 | Ajinimoto Fine-Techno Co. Inc. | Porous carbon material impregnated with liquid by-product from amino acid fermentation |
DE102007062811A1 (en) | 2006-12-28 | 2008-07-17 | Dominik Peus | Substance or fuel for producing energy from biomass, is manufactured from biomass, which has higher carbon portion in comparison to raw material concerning percentaged mass portion of elements |
WO2008095589A1 (en) | 2007-02-08 | 2008-08-14 | Grenol GmbH | Hydrothermal carbonization of biomass |
EP1970431A1 (en) | 2007-03-13 | 2008-09-17 | Loritus GmbH | Method and device for hydrothermal carbonisation of biomass |
WO2008113309A1 (en) | 2007-03-22 | 2008-09-25 | Fraunhofer-Gesellschaft zur Förderung der angewandten Forschung e.V. | Method for the wet-chemical transformation of biomass by hydrothermal carbonization |
DE202008012419U1 (en) | 2008-09-18 | 2008-11-20 | Agrokraft Gmbh | Device for the treatment of biomass |
WO2008138637A2 (en) | 2007-05-11 | 2008-11-20 | Suncoal Industries Gmbh | Method and device for hydrothermal carbonization (htc) of biomass using an htc system |
WO2009021528A1 (en) | 2007-08-10 | 2009-02-19 | Boettcher Joachim | Method for the production of humus- and nutrient-rich and water-storing soils or soil substrates for sustainable land use and development systems |
FR2923988A1 (en) * | 2007-11-22 | 2009-05-29 | Serge Said | Free flow granulated material producing method for forming cultivation substrate, involves soaking de-dusted products with nitrite, phosphorous and potassium fertilizer to be mixed with industrial and urban sludge/agricultural waste compost |
Family Cites Families (14)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
GB692804A (en) | 1949-09-15 | 1953-06-17 | Lind S Eismaschinen A G Ges | Process of purifying gases, especially synthesis- and fuel-gases |
GB734577A (en) | 1950-12-09 | 1955-08-03 | Linde Eismasch Ag | Process of purifying gases, especially synthesis- and fuel- gases |
FR2512053B1 (en) | 1981-08-28 | 1985-08-02 | Armines | PROCESS FOR THE TRANSFORMATION OF WOODEN MATERIAL OF PLANT ORIGIN AND MATERIAL OF WOODEN PLANT TRANSFORMED BY TORREFACTION |
DE3819356A1 (en) | 1988-06-07 | 1989-12-14 | Metallgesellschaft Ag | METHOD FOR REMOVING SULFUR HYDROGEN FROM A GAS MIXTURE BY MEANS OF ACTIVE CARBON |
CN1471409B (en) | 2000-08-22 | 2013-08-07 | Gfe专利股份公司 | Concept for slurry separation and biogas production |
DE10205950A1 (en) | 2002-02-12 | 2003-08-21 | 3A Abwasser Abfall | Process and device for the treatment of liquids containing ammonium, phosphate and potassium |
DE102005017077B4 (en) | 2003-11-19 | 2014-11-27 | Gesellschaft für Nachhaltige Stoffnutzung mbH | Process and apparatus for obtaining nitrogen fertilizer and phosphate fertilizer from organic waste products |
NL1025027C2 (en) | 2003-12-15 | 2005-06-21 | Stichting Energie | Method and system for the production of solids from raw materials. |
AT413209B (en) | 2004-03-17 | 2005-12-15 | Ipus Ind Produktions Und Umwel | ZEOLITE IN BIOGAS PRODUCTION |
DE102005048116A1 (en) | 2005-10-06 | 2007-04-12 | Nawaro Bioenergie Ag | Method and device for producing fertilizer shaped bodies from fermentation residues obtained by energy generation by means of fermentation in a biogas plant |
DE102006015496B4 (en) | 2006-04-03 | 2012-02-16 | Etl Energietechnik Leipzig Gmbh Beratende Ingenieure | Process and device for the production of nitrogen fertilizers from biogenic substances |
DE102007005786A1 (en) | 2007-02-06 | 2008-08-14 | Enthal Gmbh | Method for the production of economic manure, comprises drying fermentation remnants under use of exhaust gas from heat and power cogeneration plant in biogas plant |
DE102008018698A1 (en) | 2008-04-09 | 2009-10-22 | Durtec Gmbh | New mineral gas adsorber for biogas plants |
CN102123971A (en) | 2008-06-13 | 2011-07-13 | 乔基姆·贝特彻尔 | Ecotechnical installation and method for the production of cultivation substrates, soil amendments, and organic fertilizers having properties of anthropogenic terra preta soil |
-
2009
- 2009-08-12 EP EP20090167724 patent/EP2284141A1/en not_active Withdrawn
-
2010
- 2010-08-12 WO PCT/EP2010/061794 patent/WO2011018505A2/en active Application Filing
- 2010-08-12 EP EP10742156.2A patent/EP2464614B1/en active Active
Patent Citations (18)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE3048320A1 (en) | 1980-12-17 | 1982-07-01 | Herwig 1000 Berlin Michel-Kim | Winning and storage of bio:energy - where waste organic matter is gasified in pyrolysis reactor, and gases obtd. are subjected to fractional pressure condensn. |
DE3308734A1 (en) * | 1983-03-11 | 1984-09-20 | Wilfried 8045 Ismaning Schraufstetter | Method of processing plant products from agriculture and forestry |
DE3531605A1 (en) | 1985-09-04 | 1987-05-21 | Johannes Dipl Ing Linneborn | Reactor for the treatment of organic materials and process for obtaining several intermediate and final products from these materials |
DE3724666C1 (en) * | 1987-07-25 | 1989-02-23 | Rheinische Braunkohlenw Ag | Process for the denitration of flue gas |
JPH11106751A (en) * | 1997-10-06 | 1999-04-20 | Mokushitsu Fukugou Zairyo Gijutsu Kenkyu Kumiai | Soil conditioner and sox adsorbent |
WO2000037394A1 (en) | 1998-12-22 | 2000-06-29 | Technische Universität Dresden | Organic fertilizer having humic properties, its method of production and its use |
DE10013779A1 (en) * | 2000-03-20 | 2001-10-04 | Eberhard Paul | Treatment of waste water and biological waste comprises feeding sludge from activated sludge basin to post-clarification basin, unstabilized activated sludge also being recycled to biogas generator together with excess of bio genic waste |
EP1818383A1 (en) * | 2004-11-19 | 2007-08-15 | Ajinimoto Fine-Techno Co. Inc. | Porous carbon material impregnated with liquid by-product from amino acid fermentation |
DE102005030096A1 (en) | 2005-06-28 | 2007-01-04 | Achim Solbach | Energy conversion system for solid biomass used in block heating power plant, has turbine combustion chamber that is heated using gas turbine and compressor for burning solid biomass provided inside reactor |
EP1739067A1 (en) * | 2005-06-30 | 2007-01-03 | Roland Wolf | Process for manufacturing a soil conditioner |
DE102007062811A1 (en) | 2006-12-28 | 2008-07-17 | Dominik Peus | Substance or fuel for producing energy from biomass, is manufactured from biomass, which has higher carbon portion in comparison to raw material concerning percentaged mass portion of elements |
WO2008095589A1 (en) | 2007-02-08 | 2008-08-14 | Grenol GmbH | Hydrothermal carbonization of biomass |
EP1970431A1 (en) | 2007-03-13 | 2008-09-17 | Loritus GmbH | Method and device for hydrothermal carbonisation of biomass |
WO2008113309A1 (en) | 2007-03-22 | 2008-09-25 | Fraunhofer-Gesellschaft zur Förderung der angewandten Forschung e.V. | Method for the wet-chemical transformation of biomass by hydrothermal carbonization |
WO2008138637A2 (en) | 2007-05-11 | 2008-11-20 | Suncoal Industries Gmbh | Method and device for hydrothermal carbonization (htc) of biomass using an htc system |
WO2009021528A1 (en) | 2007-08-10 | 2009-02-19 | Boettcher Joachim | Method for the production of humus- and nutrient-rich and water-storing soils or soil substrates for sustainable land use and development systems |
FR2923988A1 (en) * | 2007-11-22 | 2009-05-29 | Serge Said | Free flow granulated material producing method for forming cultivation substrate, involves soaking de-dusted products with nitrite, phosphorous and potassium fertilizer to be mixed with industrial and urban sludge/agricultural waste compost |
DE202008012419U1 (en) | 2008-09-18 | 2008-11-20 | Agrokraft Gmbh | Device for the treatment of biomass |
Non-Patent Citations (2)
Title |
---|
GARG R N ET AL: "Use of Flyash and Biogas Slurry for Improving Wheat Yield and Physical Properties of Soil", ENVIRONMENTAL MONITORING AND ASSESSMENT ; AN INTERNATIONAL JOURNAL DEVOTED TO PROGRESS IN THE USE OF MONITORING DATA IN ASSESSINGENVIRONMENTAL RISKS TO MAN AND THE ENVIRONMENT, KLUWER ACADEMIC PUBLISHERS, DO, vol. 107, no. 1-3, 1 August 2005 (2005-08-01), pages 1 - 9, XP019239655, ISSN: 1573-2959 * |
GLASER B. ET AL.: "The Terra Preta phenomenon: a model for sustainable agriculture in the humid tropics", NATURWISSENSCHAFTEN, vol. 88, 2001, pages 37 - 41 |
Cited By (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CH705920A1 (en) * | 2011-12-20 | 2013-06-28 | Terra Preta Ag | Filter system useful e.g. for cleaning livestock manure, comprises container filled with vegetable charcoal as filter layer, device for supplying liquid, device for supplying vegetable charcoal, and device for extracting vegetable charcoal |
WO2013163361A1 (en) * | 2012-04-26 | 2013-10-31 | The Procter & Gamble Company | Articles for in-home composting and method of composting |
WO2014013086A1 (en) * | 2012-07-20 | 2014-01-23 | Brandenburgische Technische Universität Cottbus-Senftenberg | Method for producing long-term fertilizer from fermentation residues by means of encapsulation |
EP3074350A4 (en) * | 2013-11-25 | 2017-08-09 | University Of Idaho | Biochar water treatment |
US10351455B2 (en) | 2013-11-25 | 2019-07-16 | University Of Idaho | Biochar water treatment |
CN105418273A (en) * | 2015-12-25 | 2016-03-23 | 常州大学 | Preparation and application of rice straw biomass carbon-base release fertilizer |
EP3348539A1 (en) * | 2017-01-11 | 2018-07-18 | Bode Ingo | Organic carbon fertiliser |
CN110041944A (en) * | 2019-05-17 | 2019-07-23 | 安徽科技学院 | A kind of Novel carbon base soil conditioner process units |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
WO2011018505A2 (en) | 2011-02-17 |
EP2464614B1 (en) | 2016-10-12 |
WO2011018505A3 (en) | 2011-04-07 |
EP2464614A2 (en) | 2012-06-20 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
EP2464614B1 (en) | Method and system for the manufacture of coal particles enriched with minerals | |
DE102007062809B4 (en) | Process for the production of activated carbon or sorption carbon, fuels or a suspension thereof from a carbon-containing solid-liquid mixture | |
DE102008058444B4 (en) | Method and use of a device for the production of fuels, humus or suspensions thereof | |
EP2346997B1 (en) | Method for producing methane from process water and biogenic material | |
DE102014013078B4 (en) | Process and device for the treatment of phosphorus-containing sewage sludge | |
EP1807225A2 (en) | Method for decomposing biogenic material | |
DE102007004892A1 (en) | Process and device for the treatment of organic residues from biogas plants | |
DE102009052902A1 (en) | Low-temperature pyrolysis of biomass in the fluidized bed for a subsequent entrainment gasification | |
DE102009015257B4 (en) | Process for the hydrothermal carbonization of renewable raw materials and organic residues | |
DE102007011763B3 (en) | Process for the catalytic treatment of sewage sludge and device for carrying out the process | |
WO2016046262A1 (en) | Method and arrangement for wastewater treatment | |
EP3356299B1 (en) | System for treating organic waste material with hydrothermal carbonation | |
WO2012110325A1 (en) | Method and reactor for hydrothermal carbonization of biomass | |
DE102010010091B4 (en) | Bioliquid method | |
DE102011115869B4 (en) | Process for the carbonization of biomass, and equipment therefor | |
EP3178577B1 (en) | Method for the preparation of phosphorous-containing ash | |
EP3636599B1 (en) | Method for operating a pressurised water filter and installation comprising a pressurised water filter | |
DE102006035213A1 (en) | Device for the combined production of hydrogen and methane by fermentation of biological starting materials, comprises fermentation container, and units for discharge of liquid conversion products and for restraint of micro organisms | |
DE102012011269A1 (en) | Drying device for a biogas plant and a method for drying a liquid product with such a drying device | |
DE202021102347U1 (en) | Conditioned sludge product, production facility and sludge system | |
DE102022111330A1 (en) | Process for treating biomass | |
WO2011104259A1 (en) | Method and system for hydrothermally carbonizing biomass and carbon-containing product from the method | |
DE102014003618A1 (en) | Process for biogas production and integrated process water treatment | |
WO2009021503A2 (en) | Process for producing ethanol / butanol and/or methane |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
PUAI | Public reference made under article 153(3) epc to a published international application that has entered the european phase |
Free format text: ORIGINAL CODE: 0009012 |
|
AK | Designated contracting states |
Kind code of ref document: A1 Designated state(s): AT BE BG CH CY CZ DE DK EE ES FI FR GB GR HR HU IE IS IT LI LT LU LV MC MK MT NL NO PL PT RO SE SI SK SM TR |
|
STAA | Information on the status of an ep patent application or granted ep patent |
Free format text: STATUS: THE APPLICATION IS DEEMED TO BE WITHDRAWN |
|
18D | Application deemed to be withdrawn |
Effective date: 20110817 |